(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動端末と、前記移動端末と無線通信する複数の無線基地局とを備える無線通信システムであって、
前記複数の移動端末の各々は、
電波を受信する複数の受信アンテナと、
所望基地局からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉を抑圧するように、前記複数の受信アンテナで得られる複数の信号にそれぞれ重み付けを与える干渉抑圧合成処理部と、
前記干渉抑圧合成処理部で計算された前記重み付けを用いて、前記複数の受信アンテナで受信される電波に由来する前記複数の信号のうち、当該移動端末宛ての信号を他の移動端末宛ての信号から分離する信号分離部と、
前記複数の無線基地局からその移動端末への下りリンクのチャネル特性を計算するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部で計算されたチャネル特性を示すチャネル特性情報を前記所望基地局に通知するチャネル特性送信部と、
前記干渉抑圧合成処理部が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を前記所望基地局に通知する干渉抑圧能力情報送信部と、
を備え、
前記無線基地局の各々は、
移動端末宛の信号が載せられた電波を送信する複数の送信アンテナと、
当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から前記チャネル特性を示すチャネル特性情報を受信するチャネル特性受信部と、
当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から前記干渉抑圧能力情報を受信する干渉抑圧能力情報受信部と、
前記チャネル特性受信部で受信された前記チャネル特性情報を他の複数の無線基地局に送信する基地局間送信部と、
他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末のチャネル特性情報を受信する基地局間受信部と、
前記チャネル特性受信部および前記基地局間受信部で受信された複数の移動端末の前記チャネル特性を示すチャネル特性情報に基づいて、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末に送信する干渉電波ビームを更に他の無線基地局から送信される干渉電波ビームに同相加算してその移動端末に到来する干渉電波ビームの数を制限するように、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える基地局間協調部と、
を備え、
前記基地局間協調部は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に応じて、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記無線基地局の各々の前記基地局間協調部は、
前記他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数以上である場合には、前記同相加算を行わず、
前記他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数未満である場合には、前記同相加算を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
複数の移動端末と、前記移動端末と無線通信する複数の無線基地局とを備える無線通信システムであって、
前記複数の移動端末の各々は、
電波を受信する複数の受信アンテナと、
所望基地局からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉を抑圧するように、前記複数の受信アンテナで得られる複数の信号にそれぞれ重み付けを与える干渉抑圧合成処理部と、
前記干渉抑圧合成処理部で計算された前記重み付けを用いて、前記複数の受信アンテナで受信される電波に由来する前記複数の信号のうち、当該移動端末宛ての信号を他の移動端末宛ての信号から分離する信号分離部と、
前記複数の無線基地局からその移動端末への下りリンクのチャネル特性を計算するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部で計算されたチャネル特性を示すチャネル特性情報を前記所望基地局に通知するチャネル特性送信部と、
前記干渉抑圧合成処理部が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を前記所望基地局に通知する干渉抑圧能力情報送信部と、
を備え、
前記無線基地局の各々は、
移動端末宛の信号が載せられた電波を送信する複数の送信アンテナと、
当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から前記チャネル特性を示すチャネル特性情報を受信するチャネル特性受信部と、
当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から前記干渉抑圧能力情報を受信する干渉抑圧能力情報受信部と、
前記チャネル特性受信部で受信された前記チャネル特性情報を他の複数の無線基地局に送信する基地局間送信部と、
他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末のチャネル特性情報を受信する基地局間受信部と、
前記チャネル特性受信部および前記基地局間受信部で受信された複数の移動端末の前記チャネル特性を示すチャネル特性情報に基づいて、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末への所望電波ビームと、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末への干渉電波ビームを調節するように、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える基地局間協調部と、
前記干渉抑圧能力情報受信部で受信された前記干渉抑圧能力情報に基づいて、前記移動端末の各々に当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令するチャネル特性調節指令部と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
前記チャネル特性調節指令部は、
前記移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が大きい程、当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を小さくするように、前記移動端末の各々に当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
移動端末と無線通信し、他の複数の無線基地局と通信する無線基地局であって、
移動端末宛の信号が載せられた電波を送信する複数の送信アンテナと、
当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から、当該無線基地局と他の無線基地局からの下りリンクのチャネル特性を示すチャネル特性情報を受信するチャネル特性受信部と、
当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から、その移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を受信する干渉抑圧能力情報受信部と、
前記チャネル特性受信部で受信された前記チャネル特性情報を他の複数の無線基地局に送信する基地局間送信部と、
他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末のチャネル特性情報を受信する基地局間受信部と、
前記チャネル特性受信部および前記基地局間受信部で受信された複数の移動端末の前記チャネル特性を示すチャネル特性情報に基づいて、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末に送信する干渉電波ビームを更に他の無線基地局から送信される干渉電波ビームに同相加算してその移動端末に到来する干渉電波ビームの数を制限するように、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える基地局間協調部と、
を備え、
前記基地局間協調部は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に応じて、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与えることを特徴とする無線基地局。
【請求項６】
前記基地局間協調部は、
前記他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数以上である場合には、前記同相加算を行わず、
前記他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数未満である場合には、前記同相加算を行うことを特徴とする
ことを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。
【請求項７】
移動端末と無線通信し、他の複数の無線基地局と通信する無線基地局であって、
移動端末宛の信号が載せられた電波を送信する複数の送信アンテナと、
当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から、当該無線基地局と他の無線基地局からの下りリンクのチャネル特性を示すチャネル特性情報を受信するチャネル特性受信部と、
当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から、その移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を受信する干渉抑圧能力情報受信部と、
前記チャネル特性受信部で受信された前記チャネル特性情報を他の複数の無線基地局に送信する基地局間送信部と、
他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末のチャネル特性情報を受信する基地局間受信部と、
前記チャネル特性受信部および前記基地局間受信部で受信された複数の移動端末の前記チャネル特性を示すチャネル特性情報に基づいて、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末への所望電波ビームと、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末への干渉電波ビームを調節するように、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える基地局間協調部と、
前記干渉抑圧能力情報受信部で受信された前記干渉抑圧能力情報に基づいて、前記移動端末の各々に当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令するチャネル特性調節指令部と、
を備えることを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
前記チャネル特性調節指令部は、
前記移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が大きい程、当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を小さくするように、前記移動端末の各々に当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令することを特徴とする請求項７に記載の無線基地局。
【請求項９】
電波を受信する複数の受信アンテナと、
所望基地局からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉を抑圧するように、前記複数の受信アンテナで得られる複数の信号にそれぞれ重み付けを与える干渉抑圧合成処理部と、
前記干渉抑圧合成処理部で計算された前記重み付けを用いて、前記複数の受信アンテナで受信される電波に由来する前記複数の信号のうち、当該移動端末宛ての信号を他の移動端末宛ての信号から分離する信号分離部と、
複数の無線基地局からその移動端末への下りリンクのチャネル特性を計算するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部で計算されたチャネル特性を示すチャネル特性情報を前記所望基地局に通知するチャネル特性送信部と、
前記干渉抑圧合成処理部が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を前記所望基地局に通知する干渉抑圧能力情報送信部と、
を備えることを特徴とする移動端末。
【請求項１０】
前記チャネル推定部または前記チャネル特性送信部は、前記所望基地局からの指令に従って、当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節することを特徴とする請求項９に記載の移動端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、無線基地局および移動端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
3GPP（Third Generation Partnership Project）におけるLTE（Long Term Evolution）Advancedでは、MU-MIMO（multi-user multiple-input multiple-output）を用いたＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）が提案されている。MU-MIMOの下りリンク送信においては、１つの基地局が複数の移動端末（UE、user equipment）と通信するだけでなく、１つの移動端末に異なるデータストリーム（レイヤ）を同時に送信することが可能である。
【０００３】
また、LTE Advancedでは、干渉抑圧合成(Interference Rejection Combining)と呼ばれる移動端末の受信技術が検討されている。干渉抑圧合成（ＩＲＣ）は、下りリンク通信に関して、在圏基地局（所望基地局）からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉を、移動端末において抑圧するように、移動端末において各受信アンテナで得られる信号に重み付けを与える技術である。ＩＲＣは、特に、図１に示すように、移動端末４が在圏セル（所望基地局１のセル）１ａの境界付近に所在して、所望基地局１の隣の他の基地局２（干渉基地局）から干渉電波ビームを強く受ける場合に、所望電波ビームに載せられた所望信号の受信品質を向上させる。図１において、符号２ａは干渉基地局２のセルを示す。また、図１においては、所望基地局１で生成されたビーム１ｂの概略形状と、干渉基地局２で生成されたビーム２ｂの概略形状が示されている。干渉基地局２で生成されたビーム２ｂすなわち他の移動端末（例えば移動端末５）への下りチャネルのためのビームの一部が移動端末４にとって干渉信号２ｃの原因になる。
【０００４】
ＩＲＣについては、例えば特許文献１、非特許文献１、非特許文献２に記載されている。ＩＲＣにおいては、移動端末は、所望電波ビームに対する干渉電波ビームの干渉を抑圧するように複数の受信アンテナで得られる複数の信号にそれぞれ重み付けを与え、受信ウェイトを用いて、複数の受信アンテナで受信される電波に由来する複数の信号のうち当該移動端末宛ての信号を他の移動端末宛ての信号から分離する。
【０００５】
近年、複数の無線基地局が協調して電波のビームを調整し、移動端末で受信される干渉電波ビームを制御する技術が提案されている。例えば、非特許文献３には、干渉アラインメント（IA、Interference Alignment）が記載されている。干渉アラインメントでは、各無線基地局が複数の移動端末の下りリンクのチャネル特性情報を共有し、移動端末にとっての複数の干渉基地局が協調して干渉電波ビームを同相加算する。結果的に、移動端末に到来する干渉電波ビームの数が減少する。移動端末は、例えばＩＲＣを使うことによって、干渉の影響を排除または低減することができる。
【０００６】
さらにまた、3GPPにおいて、LTE Advancedのために、無線基地局間協調送受信（CoMP、Coordinated Multiple Point transmission and reception）という技術の適用の検討がされている（例えば、非特許文献４の節８）。
【０００７】
下りリンクのCoMPは、移動端末へのデータ信号の送信のために、複数の無線基地局が協調を行う技術である。下りリンクのCoMPは、Coordinated Scheduling/Beamforming (CS/CB)とJoint Processing (JP)の二つに大別される。
【０００８】
下りリンクのCoMPのJoint Processingでは、チャネル品質情報等に加えて、複数の協調無線基地局が、これらの無線基地局に接続するすべてのUE宛てのデータ信号を共有する。そして、これらの無線基地局が各UEへデータ信号を協働して送信する。例えば２つまたは３つの無線基地局が単一のUEへ同時にデータ信号を送信する。
【０００９】
下りリンクのCoMPのCS/CBでは、データ信号は宛先の移動端末が接続する送り元の無線基地局のみに存在する。しかし、CS/CBでは、データ信号の送り元の無線基地局およびその無線基地局に協調する１つ以上の無線基地局に接続するすべての移動端末の情報（チャネル品質情報等）がこれらの無線基地局で共有され、これらの無線基地局が協調して各移動端末へのデータ信号の送信のためのスケジューリングまたはビームフォーミングを行う。つまり、複数の協調無線基地局の各々は、その無線基地局のセル内の移動端末にデータ信号を送信するが、データ送信の適切なスケジューリングまたは適切なビームフォーミングのために、これらの移動端末に関するチャネル品質情報等を複数の協調無線基地局が共有する。
【００１０】
下りリンクのCoMPのCS/CBにおいて、無線基地局がデータ信号を送信する移動端末にメインビームを向けて、他の無線基地局と通信する移動端末にヌルビームを向けるビームフォーミングが提案されている。この目的のため、各無線基地局が複数の移動端末の下りリンクのチャネル特性情報を共有する。この結果、移動端末にとっては、所望無線基地局から強い所望電波ビームを受信し、干渉無線基地局から弱い干渉電波ビームを受信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表2000-511370号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】R1-111031, 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #64, Taipei, Taiwan, 21st - 25th February 2011, Agenda item: 6.3.1.3, Source: Nokia, Nokia Siemens Networks, Title: "On advanced UE MMSE receiver modelling in system simulations", Document for: Discussion and Decision
【非特許文献２】Lars Thiele at al, "On the Value of Synchronous Downlink MIMO-OFDMA Systems with Linear Equalizers", Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich-Hertz-Institut Einsteinufer 37, 10587 Berlin, Germany
【非特許文献３】Viveck R. Cadambe at al, "Interference Alignment and Degrees of Freedom of the K-User Interference Channel", IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL. 54, NO. 8, AUGUST 2008
【非特許文献４】3GPP TR 36.814 V9.0.0 (2010-03), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); "Further advancements for E-UTRA physical layer aspects", ２０１０年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したＩＡまたはCS/CBのように、複数の無線基地局が協調して電波のビームを調整し、移動端末で受信される干渉電波ビームを制御する無線通信システムにおいて、ＩＲＣを実施する移動端末を使用することを想定する。この場合、移動端末の干渉抑圧効果がますます高まり受信品質が向上すると通常は予想される。
【００１４】
しかし、元々ＩＲＣによる干渉抑圧能力が高く良好な受信品質を確保しうる移動端末に対してまで、無線基地局が協調して干渉電波ビームを制御する必要性は必ずしもない。そのような移動端末に対して無線基地局が協調して干渉電波ビームを制御することにより、無線通信システム全体での処理の効率が低下するおそれが予測される。
【００１５】
そこで、本発明は、無線基地局が協調して干渉電波ビームを制御することが可能であって、移動通信端末が干渉抑圧能力を有する無線通信システムでの全体の処理の効率を向上させることができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る第１の態様においては、複数の移動端末と、前記移動端末と無線通信する複数の無線基地局とを備える無線通信システムであって、前記複数の移動端末の各々は、電波を受信する複数の受信アンテナと、所望基地局からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉を抑圧するように、前記複数の受信アンテナで得られる複数の信号にそれぞれ重み付けを与える干渉抑圧合成処理部と、前記干渉抑圧合成処理部で計算された前記重み付けを用いて、前記複数の受信アンテナで受信される電波に由来する前記複数の信号のうち、当該移動端末宛ての信号を他の移動端末宛ての信号から分離する信号分離部と、前記複数の無線基地局からその移動端末への下りリンクのチャネル特性を計算するチャネル推定部と、前記チャネル推定部で計算されたチャネル特性を示すチャネル特性情報を前記所望基地局に通知するチャネル特性送信部と、前記干渉抑圧合成処理部が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を前記所望基地局に通知する干渉抑圧能力情報送信部とを備え、前記無線基地局の各々は、移動端末宛の信号が載せられた電波を送信する複数の送信アンテナと、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から前記チャネル特性を示すチャネル特性情報を受信するチャネル特性受信部と、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から前記干渉抑圧能力情報を受信する干渉抑圧能力情報受信部と、前記チャネル特性受信部で受信された前記チャネル特性情報を他の複数の無線基地局に送信する基地局間送信部と、他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末のチャネル特性情報を受信する基地局間受信部と、前記チャネル特性受信部および前記基地局間受信部で受信された複数の移動端末の前記チャネル特性を示すチャネル特性情報に基づいて、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末に送信する干渉電波ビームを更に他の無線基地局から送信される干渉電波ビームに同相加算してその移動端末に到来する干渉電波ビームの数を制限するように、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える基地局間協調部とを備え、前記基地局間協調部は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に応じて、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与えることを特徴とする無線通信システムが提供される。
【００１７】
この構成では、移動端末は干渉抑圧能力情報を所望無線基地局に報告する。無線基地局の基地局間協調部は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に応じて、複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える。このように、移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に適応するように基地局間協調部が制御される。この結果、無線基地局が協調して干渉電波ビームを制御することが可能であって、移動通信端末が干渉抑圧能力を有する無線通信システムでの全体の処理の効率を向上させることができる。
【００１８】
前記無線基地局の各々の前記基地局間協調部は、前記他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数以上である場合には、前記同相加算を行わず、前記他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数未満である場合には、前記同相加算を行ってよい。
【００１９】
この構成では、無線基地局の基地局間協調部は、移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数以上である場合には、同相加算を行わない。元々ＩＲＣによる干渉抑圧能力が高く良好な受信品質を確保しうる移動端末に対してまで、無線基地局が協調して干渉電波ビームを制御する必要性は必ずしもない。このように、移動端末の能力に応じて同送加算を行わないという選択肢を設けることにより、無線通信システムでの全体の処理の効率を向上させることができる。
【００２０】
本発明に係る第２の態様においては、複数の移動端末と、前記移動端末と無線通信する複数の無線基地局とを備える無線通信システムであって、前記複数の移動端末の各々は、電波を受信する複数の受信アンテナと、所望基地局からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉を抑圧するように、前記複数の受信アンテナで得られる複数の信号にそれぞれ重み付けを与える干渉抑圧合成処理部と、前記干渉抑圧合成処理部で計算された前記重み付けを用いて、前記複数の受信アンテナで受信される電波に由来する前記複数の信号のうち、当該移動端末宛ての信号を他の移動端末宛ての信号から分離する信号分離部と、前記複数の無線基地局からその移動端末への下りリンクのチャネル特性を計算するチャネル推定部と、前記チャネル推定部で計算されたチャネル特性を示すチャネル特性情報を前記所望基地局に通知するチャネル特性送信部と、前記干渉抑圧合成処理部が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を前記所望基地局に通知する干渉抑圧能力情報送信部とを備え、前記無線基地局の各々は、移動端末宛の信号が載せられた電波を送信する複数の送信アンテナと、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から前記チャネル特性を示すチャネル特性情報を受信するチャネル特性受信部と、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から前記干渉抑圧能力情報を受信する干渉抑圧能力情報受信部と、前記チャネル特性受信部で受信された前記チャネル特性情報を他の複数の無線基地局に送信する基地局間送信部と、他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末のチャネル特性情報を受信する基地局間受信部と、前記チャネル特性受信部および前記基地局間受信部で受信された複数の移動端末の前記チャネル特性を示すチャネル特性情報に基づいて、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末への所望電波ビームと、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末への干渉電波ビームを調節するように、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える基地局間協調部と、前記干渉抑圧能力情報受信部で受信された前記干渉抑圧能力情報に基づいて、前記移動端末の各々に当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令するチャネル特性調節指令部と、を備えることを特徴とする無線通信システムが提供される。
【００２１】
この構成では、移動端末は干渉抑圧能力情報を所望無線基地局に報告する。無線基地局のチャネル特性調節指令部は、干渉抑圧能力情報に基づいて、移動端末の各々に当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令する。この指令に応答して、移動端末がチャネル特性情報の量を調節する（例えば低減させる）ことにより、結果的に、無線基地局が協調して干渉電波ビームを制御することが可能であって、移動通信端末が干渉抑圧能力を有する無線通信システムでの全体の処理の効率を向上させることができる。
【００２２】
前記チャネル特性調節指令部は、前記移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が大きい程、当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を小さくするように、前記移動端末の各々に当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令してよい。
【００２３】
この構成では、移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が大きい程、当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量が減少させられる。この結果、干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が大きい移動端末については、当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量が減少させられるために、無線基地局の基地局間協調部での干渉電波ビームを調節する精度が下がるが調節する処理負担は軽減される。元々ＩＲＣによる干渉抑圧能力が高く良好な受信品質を確保しうる移動端末に対してまで、無線基地局が協調して干渉電波ビームを高い精度で制御する必要性は必ずしもない。このように、チャネル特性情報の量を小さくするという選択肢を設けることにより、無線通信システムでの全体の処理の効率を向上させることができる。他方、干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が小さい移動端末については、当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を増加させるようにしてもよい。この場合には、当該移動端末に関して、無線基地局の基地局間協調部での干渉電波ビームを調節する精度が向上させられる。
【００２４】
本発明に係る第１の態様においては、移動端末と無線通信し、他の複数の無線基地局と通信する無線基地局であって、移動端末宛の信号が載せられた電波を送信する複数の送信アンテナと、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から、当該無線基地局と他の無線基地局からの下りリンクのチャネル特性を示すチャネル特性情報を受信するチャネル特性受信部と、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から、その移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を受信する干渉抑圧能力情報受信部と、前記チャネル特性受信部で受信された前記チャネル特性情報を他の複数の無線基地局に送信する基地局間送信部と、他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末のチャネル特性情報を受信する基地局間受信部と、前記チャネル特性受信部および前記基地局間受信部で受信された複数の移動端末の前記チャネル特性を示すチャネル特性情報に基づいて、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末に送信する干渉電波ビームを更に他の無線基地局から送信される干渉電波ビームに同相加算してその移動端末に到来する干渉電波ビームの数を制限するように、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える基地局間協調部とを備え、前記基地局間協調部は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に応じて、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与えることを特徴とする無線基地局が提供される。
【００２５】
前記基地局間協調部は、前記他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数以上である場合には、前記同相加算を行わず、前記他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数未満である場合には、前記同相加算を行ってよい。
【００２６】
本発明に係る第２の態様においては、移動端末と無線通信し、他の複数の無線基地局と通信する無線基地局であって、移動端末宛の信号が載せられた電波を送信する複数の送信アンテナと、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から、当該無線基地局と他の無線基地局からの下りリンクのチャネル特性を示すチャネル特性情報を受信するチャネル特性受信部と、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末から、その移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を受信する干渉抑圧能力情報受信部と、前記チャネル特性受信部で受信された前記チャネル特性情報を他の複数の無線基地局に送信する基地局間送信部と、他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末のチャネル特性情報を受信する基地局間受信部と、前記チャネル特性受信部および前記基地局間受信部で受信された複数の移動端末の前記チャネル特性を示すチャネル特性情報に基づいて、当該無線基地局が所望無線基地局である移動端末への所望電波ビームと、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末への干渉電波ビームを調節するように、前記複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える基地局間協調部と、前記干渉抑圧能力情報受信部で受信された前記干渉抑圧能力情報に基づいて、前記移動端末の各々に当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令するチャネル特性調節指令部と、を備えることを特徴とする無線基地局が提供される。
【００２７】
前記チャネル特性調節指令部は、前記移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が大きい程、当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を小さくするように、前記移動端末の各々に当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令してよい。
【００２８】
本発明は、電波を受信する複数の受信アンテナと、所望基地局からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉を抑圧するように、前記複数の受信アンテナで得られる複数の信号にそれぞれ重み付けを与える干渉抑圧合成処理部と、前記干渉抑圧合成処理部で計算された前記重み付けを用いて、前記複数の受信アンテナで受信される電波に由来する前記複数の信号のうち、当該移動端末宛ての信号を他の移動端末宛ての信号から分離する信号分離部と、複数の無線基地局からその移動端末への下りリンクのチャネル特性を計算するチャネル推定部と、前記チャネル推定部で計算されたチャネル特性を示すチャネル特性情報を前記所望基地局に通知するチャネル特性送信部と、前記干渉抑圧合成処理部が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を前記所望基地局に通知する干渉抑圧能力情報送信部と、を備えることを特徴とする移動端末を提供する。
【００２９】
前記チャネル推定部または前記チャネル特性送信部は、前記所望基地局からの指令に従って、当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節してよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】干渉基地局から干渉ビームを受信する移動通信端末を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。
【図３】前記無線通信システムでの下りリンクのチャネル特性を示す概略図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に関する干渉アラインメントの概略図である。
【図５】第１の実施の形態に係る無線通信システムの動作の概略を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係る移動端末の構成を示すブロック図である。
【図７】第１の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る移動端末の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。
図２に示すように、本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、コアネットワーク１０と無線アクセスネットワーク２０とを備える。無線アクセスネットワーク２０は、複数の無線基地局２２と無線基地局同士を結ぶＸ２インターフェース２ｘを備える。コアネットワーク１０は、複数の無線基地局２２と接続している。無線基地局２２はその無線基地局のセル２３にある移動端末５０と通信する。移動端末５０は例えば携帯電話（UMTS（Universal Mobile Telecommunications System）LTE（Long Term Evolution）でのUE（user equipment））である。
【００３２】
各無線基地局２２は、UMTS（Universal Mobile Telecommunications System）でのeNB（evoluted Node B）であってもよい。あるいは、各無線基地局２２は、無線LAN（local area network）またはWiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）でのアクセスポイントであってもよい。
【００３３】
第１の実施の形態
第１の実施の形態に係る無線通信システムは、上記の干渉アラインメント（IA）に関する。図３は無線通信システムでの下りリンクのチャネル特性の概略を示す。説明の簡略化のために、図３では、３つの無線基地局２２（第１の無線基地局２２１、第２の無線基地局２２２および第３の無線基地局２２３）と、５つの移動端末５０（第１の移動端末５０１、第２の移動端末５０２、第３の移動端末５０３、第４の移動端末５０４および第５の移動端末５０５）のみが示されている。
【００３４】
第１の移動端末５０１と第２の移動端末５０２は、第１の無線基地局２２１のセル２３１にあり、第１の無線基地局２２１に接続されている。第１の無線基地局２２１は第１の移動端末５０１と第２の移動端末５０２に下りリンクで実際にデータ信号を送信する。第３の移動端末５０３と第４の移動端末５０４は、第２の無線基地局２２２のセル２３２にあり、第２の無線基地局２２２に接続されている。第２の無線基地局２２２は第３の移動端末５０３と第４の移動端末５０４に下りリンクで実際にデータ信号を送信する。第５の移動端末５０５は、第３の無線基地局２２３のセル２３３にあり、第３の無線基地局２２３に接続されている。第３の無線基地局２２１は第５の移動端末５０５に下りリンクで実際にデータ信号を送信する。
【００３５】
第１の無線基地局２２１に接続された移動端末５０にとって、第２の無線基地局２２２と第３の無線基地局２２３は第１の無線基地局２２１と協調すべき他の基地局であると想定する。他方、第２の無線基地局２２２に接続された移動端末５０にとって、第１の無線基地局２２１は第２の無線基地局２２２と協調すべき他の基地局であるが、第３の無線基地局２２３はそうではないと想定する。第２の無線基地局２２２に接続された移動端末５０にとって、第１の無線基地局２２１は第３の無線基地局２２３と協調すべき他の基地局であるが、第２の無線基地局２２２はそうではないと想定する。各無線基地局２２は、自身に接続された移動端末５０にとって協調すべき他の無線基地局を知ってる。
【００３６】
図示された各移動端末５０は、接続された無線基地局２２からデータ信号と参照信号を受信することができる。また、各移動端末５０は、接続されていない無線基地局２２から参照信号だけを受信することができる。無線基地局２２が送信する参照信号に基づいて、各移動端末５０のチャネル推定部６４は、下りリンクのチャネルインパルス行列
【数１】
0005685217.tif 000002
を個別に計算する。添字ｉは無線基地局２２の序数を示し、添字ｊは移動端末５０の序数を示す。
【００３７】
例えば、第１の移動端末５０１は、第１の無線基地局２２１が送信する参照信号に基づいて、チャネルインパルス行列
【数２】
0005685217.tif 000003
を計算し、第３の移動端末５０３は、第２の無線基地局２２２が送信する参照信号に基づいて、チャネルインパルス行列
【数３】
0005685217.tif 000004
を計算する。各チャネルインパルス行列は、無線基地局２２の送信アンテナの数および移動端末５０の受信アンテナの数に応じた数の要素を有する。
【００３８】
各移動端末５０は、接続していない無線基地局２２からの参照信号も弁別することができ、それらの参照信号からその移動端末５０にデータ信号を送信しない無線基地局２２からの下りリンクのチャネルインパルス行列も計算する。例えば、第１の移動端末５０１は、第２の無線基地局２２２に関するチャネルインパルス行列
【数４】
0005685217.tif 000005
を計算し、第３の無線基地局２２３に関するチャネルインパルス行列
【数５】
0005685217.tif 000006
を計算する。
【００３９】
各移動端末５０は、自身が計算した複数のチャネルインパルス行列を示す信号を、自身が接続されている無線基地局２２（すなわち所望無線基地局）に送信する。例えば、第１の移動端末５０１は、チャネルインパルス行列
【数６】
0005685217.tif 000007
と、チャネルインパルス行列
【数７】
0005685217.tif 000008
と、チャネルインパルス行列
【数８】
0005685217.tif 000009
を第１の無線基地局２２１に報告する（図５参照）。
【００４０】
協調する無線基地局２２は、移動端末５０から報告されたチャネルインパルス行列を基地局間通信により相互に通知する。つまり、無線基地局２２は、その無線基地局２２で受信されたチャネルインパルス行列を他の無線基地局２２に通知し、他の無線基地局２２から他の移動端末５０にとってのチャネルインパルス行列の通知を受信する。こうして、各移動端末５０で計算されたチャネルインパルス行列は、協調する無線基地局２２で共有される。
【００４１】
各無線基地局２２は、複数の送信アンテナを有しており、複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与えることができる（プリコーディング）。重み付けは、例えばプリコーディング行列で表すことができる。プリコーディング行列は、重み付け係数（送信ウェイト）の集合である。図３において、無線基地局２２１，２２２，２２３のプリコーディング行列
【数９】
0005685217.tif 000010
を示す。無線基地局２２は、無線基地局２２自身で受信したチャネルインパルス行列および基地局間送信で受信したチャネルインパルス行列に基づいてプリコーディング行列を生成する。
【００４２】
このような重み付けにより、その無線基地局に接続されている移動端末へメインビームを向けることができる。それだけでなく、このような重み付けにより、ある移動端末に到来する干渉電波ビームを送信する複数の無線基地局（つまりその移動端末が接続されていない複数の無線基地局）が協調して、干渉電波ビームを同相加算することができる。換言すれば、ある無線基地局は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末に送信する干渉電波ビームを、更に他の無線基地局から送信される干渉電波ビームに同相加算することができる。このような同相加算によって、その移動端末に到来する干渉電波ビームの数が減少する（干渉電波ビームの強さは増大する）。図３において、第１の無線基地局２２１の送信アンテナが発するビームＢ１の概略形状を示す。また、第２の無線基地局２２２および第３の無線基地局２２３の送信アンテナが発するビームＢ２およびビームＢ３の概略形状を示す。
【００４３】
図４は、基地局が協調して実現する干渉アラインメントの例を示す。説明の簡略化のために、図４では図３よりも少ない数の移動端末５０を示す。上記と同様に、第１の無線基地局２２１に接続された移動端末５０にとって、第２の無線基地局２２２と第３の無線基地局２２３は第１の無線基地局２２１と協調すべき他の基地局であると想定する。但し、第２の無線基地局２２２に接続された移動端末５０にとって、第１の無線基地局２２１は第２の無線基地局２２２と協調すべき他の基地局であるが、第３の無線基地局２２３はそうではないと想定する。第２の無線基地局２２２に接続された移動端末５０にとって、第１の無線基地局２２１は第３の無線基地局２２３と協調すべき他の基地局であるが、第２の無線基地局２２２はそうではないと想定する。
【００４４】
図４において、
【数１０】
0005685217.tif 000011

は、移動端末５０jに送信される信号のベクトルを示す。信号のベクトルには、チャネルインパルス行列（図中に行列Ｈ（太字）として示す）とプリコーディング行列（図中に行列Ｗ（太字）として示す）が乗算される。移動端末５０は所望電波ビームを受信するだけでなく、干渉電波ビームを受信する。図４の右側には、左側の移動端末で受信される所望信号のベクトルと、干渉信号のベクトルが示されている。例えば、移動端末５０５にとって、所望信号のベクトルは、
【数１１】
0005685217.tif 000012
であり、
干渉信号のベクトルは、
【数１２】
0005685217.tif 000013
と
【数１３】
0005685217.tif 000014
である。
【００４５】
移動端末にとっての所望無線基地局が複数の干渉無線基地局と協調する場合に、その移動端末のために、これらの干渉無線基地局が干渉アラインメントを実行することができる。図４の例では、移動端末５０１にとっての所望無線基地局である無線基地局２２１が複数の無線基地局２２２，２２３（移動端末５０１にとっての干渉無線基地局）と協調するので、無線基地局２２２，２２３が移動端末５０１のために干渉アラインメントを実行することができる。具体的には、無線基地局２２２は、プリコーディング行列
【数１４】
0005685217.tif 000015

を生成するとき、無線基地局２２２に接続された移動端末５０３の受信チャネルインパルス行列だけでなく、移動端末５０１の所望無線基地局２２１から受信した、移動端末５０１の受信チャネルインパルス行列
【数１５】
0005685217.tif 000016
を考慮する。この受信チャネルインパルス行列は無線基地局２２２が移動端末５０１に与えた干渉に関する。
【００４６】
他方の干渉無線基地局２２３は、プリコーディング行列
【数１６】
0005685217.tif 000017

を生成するとき、無線基地局２２３に接続された移動端末５０５の受信チャネルインパルス行列だけでなく、移動端末５０１の所望無線基地局２２１から受信した、移動端末５０１の受信チャネルインパルス行列
【数１７】
0005685217.tif 000018
を考慮する。この受信チャネルインパルス行列は無線基地局２２３が移動端末５０１に与えた干渉に関する。
【００４７】
さらに、干渉無線基地局２２２，２２３は、移動端末５０１にとって、干渉信号のベクトル
【数１８】
0005685217.tif 000019
と
【数１９】
0005685217.tif 000020
が同相加算されるように、プリコーディング行列
【数２０】
0005685217.tif 000021
を調整する。つまり、これらの干渉信号のベクトルの位相がアラインされる。プリコーディング行列
【数２１】
0005685217.tif 000022
の調整のため、干渉無線基地局２２２，２２３が一方のプリコーディング行列を他方に通知してもよいし、相互に通知し合ってもよい。干渉信号のベクトルの位相がアラインされることにより、移動端末５０１に到来する干渉電波ビームの数が減少する。
【００４８】
この実施の形態では、各移動端末５０はＩＲＣを行う機能を有する。図５に示すように、各移動端末５０は、自身の干渉抑圧能力を示す干渉抑圧能力情報を所望基地局に送信する。
【００４９】
移動端末５０が報告する干渉抑圧能力情報は、移動端末５０の干渉抑圧合成処理部が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する。例えば、移動端末５０は、干渉抑圧合成処理部が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数そのものを示す情報を所望基地局に報告してよい。干渉抑圧合成処理部が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（干渉抑圧合成処理部の空間自由度の数）Ａは、移動端末５０が有する受信アンテナの数Ｂと、所望信号の送信ストリーム数Ｃから下記のように計算することができる。
A = B - C
【００５０】
受信アンテナの数Ｂは移動端末５０にとって既知であるから、所望信号の送信ストリーム数Ｃに基づいて移動端末５０は、空間自由度の数Ａを計算することができる。かくして計算された空間自由度の数Ａを示す信号を移動端末５０は所望基地局に報告してよい。
【００５１】
協調する無線基地局２２は、移動端末５０から報告された干渉抑圧能力情報を基地局間通信により相互に通知する。つまり、無線基地局２２は、その無線基地局２２で受信された干渉抑圧能力情報を他の無線基地局２２に通知し、他の無線基地局２２から他の移動端末５０の干渉抑圧能力情報の通知を受信する。こうして、各移動端末５０の干渉抑圧能力情報は、協調する無線基地局２２で共有される。
【００５２】
元々ＩＲＣによる干渉抑圧能力が高く良好な受信品質を確保しうる移動端末に対してまで、無線基地局が協調して干渉電波ビームを制御する必要性は必ずしもない。そのような移動端末に対して無線基地局が協調して干渉電波ビームを制御することにより、無線通信システム全体での処理の効率が低下するおそれが予測される。
【００５３】
そこで、この無線通信システムでは、移動端末５０にとっての干渉基地局（協調する干渉基地局）は、その移動端末５０が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（その移動端末５０の空間自由度の数）Ａが、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数以上である場合には、同相加算を行わない（つまりＩＡを行わない）。逆に、移動端末５０の空間自由度の数Ａが、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数未満である場合にのみ、同送加算を行う。このように、各移動端末５０にとっての干渉基地局（協調する干渉基地局）は、ＩＡを実行すべきか否かの判断を行う。
【００５４】
例えば、無線基地局２２１に接続された移動端末５０１にとって、２つの無線基地局２２１，２２２が干渉基地局である。この場合、移動端末５０１に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数は２である。移動端末５０１の空間自由度の数Ａが２以上であれば、移動端末５０１は無線基地局２２１，２２２から到来する干渉電波ビームを十分に抑圧することができる。このため、これらの無線基地局２２１，２２２は無線基地局２２１と協調するといえども、ＩＡを行わない。他方、移動端末５０１の空間自由度の数Ａが２未満であれば、移動端末５０１は無線基地局２２１，２２２から到来する干渉電波ビームを十分に抑圧することができない。このため、これらの無線基地局２２１，２２２は協調してＩＡを行う。
【００５５】
以上のようにＩＡの要否判断を行った後に、各無線基地局２２はプリコーディング行列を生成する。移動端末５０からのチャネルインパルス行列の報告は周期的に行われ、チャネルインパルス行列の報告に応じて、各無線基地局２２は周期的にプリコーディング行列を生成する。
【００５６】
このように無線基地局２２は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末５０が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に応じて、無線基地局２２の複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える。この結果、無線基地局２２が協調して干渉電波ビームを制御することが可能であって移動通信端末が干渉抑圧能力を有する無線通信システムでの全体の処理の効率を向上させることができる。特に、移動端末５０の干渉抑圧能力に応じて同送加算を行わないという選択肢を設けることにより、無線通信システムでの全体の処理の効率を向上させることができる。例えば、無線基地局２２３は、移動端末５０１に対するＩＡを行わないので、無線基地局２２３に接続された移動端末５０５に更に適切な所望電波ビームを形成することができる。無線基地局２２２も、移動端末５０１に対するＩＡを行わないので、無線基地局２２２に接続された移動端末５０３に更に適切な所望電波ビームを形成することができる。
【００５７】
以上の説明では、移動端末５０１にとっての干渉無線基地局２２２，２２３が協調して、移動端末５０１のためにＩＡを行うことができる。また、移動端末５０１の干渉抑圧能力に応じてＩＡを行わないことがある。但し、もちろん、他の移動端末にとっての干渉無線基地局が協調して、その移動端末のためにＩＡを行ってもよく、その移動端末の干渉抑圧能力に応じてＩＡを行わなくてもよい。例えば、図４において、移動端末５０５にとっての干渉無線基地局２２１，２２２が移動端末５０５のために協調する場合には、無線基地局２２１，２２２がＩＡを行うことにより、
【数２２】
0005685217.tif 000023
と
【数２３】
0005685217.tif 000024
を同相加算することができ、移動端末５０５の干渉抑圧能力に応じて同送加算を行わなくてもよい。
【００５８】
図６は、第１の実施の形態に係る各移動端末５０の構成を示す。図６は、信号の受信および送信に係る部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。図６に示すように、各移動端末５０は、電波を受信する複数の受信アンテナ５２と、受信アンテナ５２から受信した電波を電気信号に変換するための受信回路である無線受信部５４を備える。受信アンテナ５２の各々は、信号分離技術によって特定の方向からの電波に起因する出力信号を分離可能なアダプティブ・アレイ・アンテナである。各無線基地局２２が複数の送信アンテナを備え、各移動端末５０が少なくとも２つの受信アンテナ５２を備えるので、下りリンクにおいてMIMOが可能である。
【００５９】
さらに、各移動端末５０は、干渉抑圧合成処理部５５、信号分離部５６、復調部５８、チャネル推定部６０、干渉抑圧能力計算部６２、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access）変調部７０、無線送信部７２および少なくとも１つの送信アンテナ７４を備える。干渉抑圧合成処理部５５、信号分離部５６、復調部５８、チャネル推定部６０、干渉抑圧能力計算部６２およびＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０は、移動端末の図示しないＣＰＵ（central processing unit）がコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。無線送信部７２は、電気信号を送信アンテナ７４から送信する電波に変換するための送信回路である。
【００６０】
干渉抑圧合成処理部５５はＩＲＣを実行する。すなわち干渉抑圧合成処理部５５は、下りリンク通信に関して、在圏基地局（所望基地局）からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉を、移動端末５０において抑圧するように、各受信アンテナ５２で得られる信号に重み付けを与える。このようなＩＲＣの技術としては、例えば公知の技術を利用することができる。
【００６１】
信号分離部５６は、干渉抑圧合成処理部５５で計算された受信ウェイトを用いて、複数の受信アンテナ５２で受信される電波に由来する複数の信号（無線受信部２２から出力される信号）のうち、当該移動端末５０宛ての信号を他の移動端末宛ての信号から分離する。復調部５８は、信号分離部５６で分離された当該移動通信端末宛ての信号の復調および復号を行い、データ信号を得る。図示の実施の形態では、信号分離部５６と復調部５８が別個に設けられているが、信号分離部５６と復調部５８の代わりに、復調とともに信号分離を行うMLD（Maximum Likelihood Detection）ための機構が移動端末５０に設けられてもよい。
【００６２】
チャネル推定部６０は、チャネル推定を行い、複数の無線基地局からその移動端末５０への下りリンクのチャネル特性を計算する。例えば、チャネル推定部６０は、無線受信部５４からの電気信号のうち、参照信号から下りリンクのチャネルインパルス特性を表すチャネルインパルス行列（図中に行列Ｈ（太字）として示す）を計算する。チャネル推定部６０は、移動端末５０が接続されている所望無線基地局２２からの下りリンクのチャネルインパルス行列を計算するだけでなく、参照信号が受信される限り移動端末５０が接続されていない干渉無線基地局２２からの下りリンクのチャネルインパルス行列も計算する。
【００６３】
チャネル推定部６０が計算したチャネルインパルス行列を示す信号（チャネル特性情報）は、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０に供給される。図示しないが、ユーザの入力に基づいて生成されたデータ信号およびユーザの音声から生成されたデータ信号も、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０に供給される。ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０は、SC-FDMAで上りリンク信号を送信するために必要な各種の処理を行い、処理された信号を無線送信部７２に供給する。このようにしてデータ信号およびチャネルインパルス行列を示す信号は無線基地局２２（所望無線基地局）に向けて無線送信される。チャネル推定部６０、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０および無線送信部７２は、チャネル推定部６０で計算されたチャネル特性を示すチャネル特性情報を所望基地局に通知するチャネル特性送信部として機能する。
【００６４】
干渉抑圧能力計算部６２は、干渉抑圧合成処理部５５の干渉抑圧能力を計算する。より具体的には、移動端末５０が有する受信アンテナ５２の数Ｂと所望基地局から受信される所望信号の送信ストリーム数Ｃから、干渉抑圧能力計算部６２は干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（干渉抑圧合成処理部５５の空間自由度の数）Ａを計算する。干渉抑圧能力計算部６２が計算した空間自由度の数Ａを示す信号（干渉抑圧能力情報）は、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０に供給され、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０と無線送信部７２によって、無線基地局２２（所望無線基地局）に向けて無線送信される。このように、干渉抑圧能力計算部６２、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０および無線送信部７２は、干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を所望基地局に通知する干渉抑圧能力情報送信部として機能する。
【００６５】
図７は、第１の実施の形態に係る無線基地局の構成を示す。図７は、信号の受信および送信に係る部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。図７に示すように、各無線基地局２２は、少なくとも１つの受信アンテナ２４、無線受信部２６、ＩＡ判断部２８、プリコーディング特性計算部３０、変調部３４、プリコーダ３６、リソースマッピング部４０、無線送信部４２、少なくとも２つの送信アンテナ４４および基地局間通信部４６を備える。
【００６６】
無線基地局２２のこれらの要素のうち、ＩＡ判断部２８およびプリコーディング特性計算部３０は、無線基地局２２の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
【００６７】
無線基地局２２は、無線基地局２２が移動端末５０から無線受信を行うため、少なくとも１つの受信アンテナ２４を備える。無線受信部２６は、受信アンテナ２４から受信した電波を電気信号に変換するための受信回路である。
【００６８】
無線基地局２２は、無線基地局２２が移動端末５０へ無線送信を行うため、移動端末宛の信号が載せられた電波を送信する少なくとも２つの送信アンテナ４４を備える。各送信アンテナ４４は、送信ビームの方向を制御可能なアダプティブ・アレイ・アンテナである。無線送信部４２は、電気信号を送信アンテナ４４から送信する電波に変換するための送信回路である。
【００６９】
基地局間通信部４６は、基地局間通信部４６が設けられた無線基地局２２が他の無線基地局２２との通信を行うための通信インターフェイスである。
【００７０】
無線受信部２６は、この無線基地局２２に接続する移動端末５０から報告された移動端末５０にとっての下りリンクのチャネルインパルス行列（図中に行列Ｈ（太字）として示す）を示す信号を受信する。「接続する」とは、無線基地局２２と移動端末５０の間に同期が確立され、無線基地局２２が移動端末５０にデータ信号を実際に送信でき、移動端末５０が無線基地局２２にデータ信号を実際に送信できる状態にあることをいう。つまり、無線受信部２６は、この無線基地局２２を所望基地局としている移動端末５０から下りリンクのチャネルインパルス行列を示すチャネル特性情報を受信する。すなわち無線受信部２６は、チャネル特性受信部として機能する。
【００７１】
無線受信部２６は、チャネル特性情報をプリコーディング特性計算部３０と基地局間通信部４６に供給する。基地局間通信部４６は、基地局間送信部として機能し、無線受信部２６で受信されたチャネル特性情報を他の複数の無線基地局２２に送信する。
【００７２】
また、基地局間通信部４６は、基地局間受信部として機能し、他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末のチャネル特性情報を受信する。このようにして、複数の移動端末のチャネル特性情報が複数の無線基地局２２で共有される。基地局間通信部４６は、他の無線基地局から受信した移動端末のチャネル特性情報をプリコーディング特性計算部３０に供給する。
【００７３】
プリコーディング特性計算部３０（基地局間協調部）は、無線受信部２６および基地局間通信部４６で受信された複数の移動端末５０のチャネル特性を示すチャネル特性情報に基づいて、送信ビームフォーミングのためのプリコーディング特性、すなわちプリコーディング行列を生成する。プリコーディング特性計算部３０は、宛先となる移動端末５０（無線基地局２２に接続された移動端末５０）に送信アンテナ４４がメインビームを向けるように、また他の無線基地局２２を所望無線基地局としている移動端末５０に送信する干渉電波ビームを更に他の無線基地局２２から送信される干渉電波ビームに同相加算してその移動端末５０に到来する干渉電波ビームの数を制限するように、プリコーディング行列を各移動端末５０（つまり無線基地局２２のセル内にあって宛先となる移動端末の各々および他の無線基地局２２のセル内にある他の移動端末の各々）について計算する。プリコーディング行列（図中に行列Ｗ（太字）として示す）は、このような目的のために生成された重み付け係数（送信ウェイト）の集合である。したがって、プリコーディング特性計算部３０は、宛先となる移動端末５０に送信アンテナ４４がメインビームを向け、しかもＩＡを行うために、複数の送信アンテナ４４で送信される電波にそれぞれ重み付けを与える。このようなプリコーディングの技術としては、例えば公知の技術を利用することができる。
【００７４】
干渉基地局が相互に干渉信号のベクトルの位相をアラインするために、無線基地局２２は、自身で生成したプリコーディング行列を基地局間通信部４６によって他の無線基地局２２に報告してもよいし、他の無線基地局２２から報告されて基地局間通信部４６で受信されたプリコーディング行列をプリコーディング特性計算部３０は参照してもよい。
【００７５】
変調部３４にはデータ信号が供給される。データ信号は、無線基地局２２のセル２３にあるその無線基地局２２に接続された移動端末５０を宛先とする。データ信号は、音声、動画像、静止画像またはテキストを表す信号である。データ信号は、無線基地局２２内の図示しないデータ信号生成部により生成されてもよいし、他の無線基地局２２またはコアネットワーク１０から無線基地局２２に送信された信号でもよい。
【００７６】
変調部３４は、データ信号を符号化し、さらに多値変調する。多値変調は、QPSK（quadrature phase shift keying）でもよいし、QAM（quadrature amplitude modulation）でもよいし、その他のPSK（phase shift keying）またはその他のAM（amplitude modulation）でもよい。符号化はTurbo符号化でもよいし、畳み込み符号化でもよいし、LDPC（Low Density Parity Check）符号化でもよいし、その他のいかなる符号化でもよい．
【００７７】
プリコーダ３６は、プリコーディング特性計算部３０で計算されたプリコーディング行列に従って、変調部３４から供給される変調されたデータ信号をプリコードし、プリコードされた信号をリソースマッピング部４０に供給する。
【００７８】
リソースマッピング部４０は、直交周波数分割多重アクセス（OFDMA）で下りリンク信号を送信するためのリソースマッピングを行う。リソースマッピングされた信号は、無線送信部４２に
供給されて、送信アンテナ４４により無線送信される。
【００７９】
無線受信部２６は、この無線基地局２２に接続する移動端末５０から報告された移動端末５０の干渉抑圧能力情報を受信する。つまり、無線受信部２６は、この無線基地局２２を所望基地局としている移動端末５０の干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数Ａを示す情報を受信する。すなわち無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報受信部として機能する。
【００８０】
無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報を基地局間通信部４６に供給する。基地局間通信部４６は、基地局間送信部として機能し、無線受信部２６で受信された干渉抑圧能力情報を他の複数の無線基地局２２に送信する。
【００８１】
また、基地局間通信部４６は、基地局間受信部として機能し、他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末の干渉抑圧能力情報を受信する。このようにして、複数の移動端末の干渉抑圧能力情報が複数の無線基地局２２で共有される。基地局間通信部４６は、他の無線基地局から受信した移動端末の干渉抑圧能力情報をＩＡ（干渉アラインメント）判断部２８に供給する。
【００８２】
ＩＡ判断部２８は、干渉抑圧能力情報に示された移動端末５０が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（その移動端末５０の空間自由度の数）Ａと、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数を比較する。この比較のため、無線基地局２２は、他の無線基地局２２を所望基地局とする移動通信端末にとっての周辺基地局の数（つまり、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数）を記憶している。
【００８３】
そして、ＩＡ判断部２８は、空間自由度の数Ａが、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数以上である場合には、同相加算を行わない（つまりＩＡを行わない）と判断する。逆に、移動端末５０の空間自由度の数Ａが、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数未満である場合にのみ、同送加算を行うと判断する。この判断結果を示すＩＡ判断情報をＩＡ判断部２８はプリコーディング特性計算部３０に供給する。
【００８４】
ＩＡ判断情報がＩＡを行うように指示している場合には、プリコーディング特性計算部３０はＩＡを行うためにプリコーディング行列を生成する。ＩＡ判断情報がＩＡを行わないように指示している場合には、プリコーディング特性計算部３０はＩＡを行わないようにプリコーディング行列を生成する。このようにして、プリコーディング特性計算部３０（基地局間協調部）は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に応じて、複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える。したがって、プリコーディング特性計算部３０は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数以上である場合には、同相加算を行わず、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数未満である場合には、同相加算を行う。
【００８５】
第２の実施の形態
第１の実施の形態においては、各移動端末５０の干渉抑圧能力情報は、協調する無線基地局２２で共有される。そして移動端末５０の干渉基地局である無線基地局２２のＩＡ判断部２８が、移動端末５０のためにＩＡを実行すべきか否か判断する。
【００８６】
しかし、移動端末５０の所望基地局である無線基地局２２が、移動端末５０のためにＩＡを実行すべきか否か判断してもよい。次に第２の実施の形態を説明する。図８は、第２の実施の形態に係る無線基地局２２の構成を示す。第２の実施の形態において移動端末５０の構成および動作は、図６に示す第１の実施の形態のそれらと同じでよい。
【００８７】
図８において、図７と共通する構成要素を示すためには同一の符号が使用されており、これらについては詳細には説明しない。図８に示すように、第２の実施の形態に係る無線基地局２２は、ＩＡ判断部２８の代わりにＩＡ判断部１２８を有する。このＩＡ判断部１２８は、他の無線基地局２２でＩＡを実行するべきか否か判断する。ＩＡ判断部１２８は、無線基地局２２の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
【００８８】
無線受信部２６は、この無線基地局２２に接続する移動端末５０から報告された移動端末５０の干渉抑圧能力情報を受信する。つまり、無線受信部２６は、この無線基地局２２を所望基地局としている移動端末５０の干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数Ａを示す情報を受信する。すなわち無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報受信部として機能する。
【００８９】
無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報をＩＡ（干渉アラインメント）判断部１２８に供給する。ＩＡ判断部１２８は、干渉抑圧能力情報に示された移動端末５０が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数Ａと、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数を比較する。この比較のため、無線基地局２２は、この無線基地局２２を所望基地局とする移動通信端末にとっての周辺基地局の数（つまり、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数）を記憶している。
【００９０】
そして、ＩＡ判断部１２８は、空間自由度の数Ａが、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数以上である場合には、同相加算を行わない（つまりＩＡを行わない）と判断する。逆に、移動端末５０の空間自由度の数Ａが、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数未満である場合にのみ、同送加算を行うと判断する。この判断結果を示すＩＡ判断情報をＩＡ判断部１２８は基地局間通信部４６に供給する。基地局間通信部４６は、基地局間送信部として機能し、ＩＡ判断情報を他の複数の無線基地局２２に送信する。
【００９１】
また、基地局間通信部４６は、基地局間受信部として機能し、他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末についてのＩＡ判断情報を受信する。このようにして、無線基地局２２は、他の無線基地局２２が所望基地局である移動端末についてＩＡを実行すべきか否か示す情報を受信する。基地局間通信部４６は、他の無線基地局から受信した移動端末についてのＩＡ判断情報をプリコーディング特性計算部３０に供給する。
【００９２】
ＩＡ判断情報がＩＡを行うように指示している場合には、プリコーディング特性計算部３０はＩＡを行うためにプリコーディング行列を生成する。ＩＡ判断情報がＩＡを行わないように指示している場合には、プリコーディング特性計算部３０はＩＡを行わないようにプリコーディング行列を生成する。このようにして、プリコーディング特性計算部３０（基地局間協調部）は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に応じて、複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える。したがって、プリコーディング特性計算部３０は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数以上である場合には、同相加算を行わず、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数未満である場合には、同相加算を行う。
【００９３】
第３の実施の形態
第１および第２の実施の形態において、各移動端末５０の干渉抑圧能力計算部６２は、干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（干渉抑圧合成処理部５５の空間自由度の数）Ａを計算する。そして、干渉抑圧能力計算部６２が計算した空間自由度の数Ａを示す信号（干渉抑圧能力情報）は、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０に供給され、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０と無線送信部７２によって、無線基地局２２（所望無線基地局）に向けて無線送信される。
【００９４】
しかし、移動端末５０は、干渉抑圧合成処理部５５の空間自由度の数Ａを示す干渉抑圧能力情報の代わりに、移動端末５０が有する受信アンテナ５２の数Ｂを示す干渉抑圧能力情報を所望無線基地局２２に送信してもよく、この場合には、所望無線基地局２２または干渉無線基地局２２が受信アンテナ５２の数Ｂに基づいて移動端末５０の干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数Ａを計算してよい。このように修正された第３の実施の形態を説明する。図９は、第３の実施の形態に係る移動端末５０の構成を示す。第３の実施の形態において無線基地局２２の構成は、図７に示す第１の実施の形態のそれと同じでよい。
【００９５】
図９において、図６と共通する構成要素を示すためには同一の符号が使用されており、これらについては詳細には説明しない。図９に示すように、第３の実施の形態に係る移動端末５０は、干渉抑圧能力計算部６２を有しない。移動端末５０が有する受信アンテナ５２の数Ｂを示す信号（干渉抑圧能力情報）が、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０に供給され、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０と無線送信部７２によって、無線基地局２２（所望無線基地局）に向けて無線送信される。このように、干渉抑圧能力計算部６２、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０および無線送信部７２は、干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を所望基地局に通知する干渉抑圧能力情報送信部として機能する。
【００９６】
無線基地局２２の無線受信部２６（図７参照）は、この無線基地局２２に接続する移動端末５０から報告された移動端末５０の干渉抑圧能力情報を受信する。つまり、無線受信部２６は、この無線基地局２２を所望基地局としている移動端末５０の受信アンテナ５２の数Ｂを示す情報を受信する。すなわち無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報受信部として機能する。無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報を基地局間通信部４６に供給する。基地局間通信部４６は、基地局間送信部として機能し、無線受信部２６で受信された干渉抑圧能力情報を他の複数の無線基地局２２に送信する。
【００９７】
また、基地局間通信部４６は、基地局間受信部として機能し、他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末の干渉抑圧能力情報（移動端末５０の受信アンテナ５２の数Ｂを示す）を受信する。このようにして、複数の移動端末の干渉抑圧能力情報が複数の無線基地局２２で共有される。基地局間通信部４６は、他の無線基地局から受信した移動端末の干渉抑圧能力情報をＩＡ（干渉アラインメント）判断部２８に供給する。
【００９８】
ＩＡ判断部２８は、干渉抑圧能力情報に示された移動端末５０の受信アンテナ５２の数Ｂに基づいて、その移動端末５０が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（その移動端末５０の空間自由度の数）Ａを計算する。上述の通り、空間自由度の数Ａは、移動端末５０が有する受信アンテナの数Ｂと、所望信号の送信ストリーム数Ｃから下記のように計算することができる。
A = B - C
【００９９】
この計算のため、無線基地局２２は、移動端末５０に送信される所望基地局からの所望信号の送信ストリーム数を所望基地局からあらかじめ受信している。ＩＡ判断部２８は、空間自由度の数Ａと、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数を比較する。この比較のため、無線基地局２２は、他の無線基地局２２を所望基地局とする移動通信端末にとっての周辺基地局の数（つまり、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数）を記憶している。
【０１００】
そして、ＩＡ判断部２８は、空間自由度の数Ａが、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数以上である場合には、同相加算を行わない（つまりＩＡを行わない）と判断する。逆に、移動端末５０の空間自由度の数Ａが、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数未満である場合にのみ、同送加算を行うと判断する。この判断結果を示すＩＡ判断情報をＩＡ判断部２８はプリコーディング特性計算部３０に供給する。
【０１０１】
ＩＡ判断情報がＩＡを行うように指示している場合には、プリコーディング特性計算部３０はＩＡを行うためにプリコーディング行列を生成する。ＩＡ判断情報がＩＡを行わないように指示している場合には、プリコーディング特性計算部３０はＩＡを行わないようにプリコーディング行列を生成する。このようにして、プリコーディング特性計算部３０（基地局間協調部）は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に応じて、複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える。したがって、プリコーディング特性計算部３０は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数以上である場合には、同相加算を行わず、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数未満である場合には、同相加算を行う。
【０１０２】
第４の実施の形態
第３の実施の形態では、無線基地局２２は図７に示す構成を有し、移動端末５０は図９に示す構成を有する。しかし、無線基地局２２は図８に示す構成を有していてもよい。このように修正された第４の実施の形態を説明する。第４の実施の形態において移動端末５０の構成および動作は、図９に示す第３の実施の形態のそれらと同じでよい。
【０１０３】
無線基地局２２の無線受信部２６（図８参照）は、この無線基地局２２に接続する移動端末５０から報告された移動端末５０の干渉抑圧能力情報を受信する。つまり、無線受信部２６は、この無線基地局２２を所望基地局としている移動端末５０の受信アンテナ５２の数Ｂを示す情報を受信する。すなわち無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報受信部として機能する。無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報をＩＡ判断部１２８に供給する。
【０１０４】
ＩＡ判断部１２８は、干渉抑圧能力情報に示された移動端末５０の受信アンテナ５２の数Ｂに基づいて、その移動端末５０が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（その移動端末５０の空間自由度の数）Ａを計算する。上述の通り、空間自由度の数Ａは、移動端末５０が有する受信アンテナの数Ｂと、所望信号の送信ストリーム数Ｃから下記のように計算することができる。
A = B - C
【０１０５】
この計算のため、無線基地局２２は、自身が所望基地局として移動端末５０に送信する所望信号の送信ストリーム数を使用する。ＩＡ判断部１２８は、空間自由度の数Ａと、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数を比較する。この比較のため、無線基地局２２は、この無線基地局２２を所望基地局とする移動通信端末にとっての周辺基地局の数（つまり、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数）を記憶している。
【０１０６】
そして、ＩＡ判断部１２８は、空間自由度の数Ａが、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数以上である場合には、同相加算を行わない（つまりＩＡを行わない）と判断する。逆に、移動端末５０の空間自由度の数Ａが、その移動端末５０に干渉電波ビームを送信する可能性がある干渉基地局の数未満である場合にのみ、同送加算を行うと判断する。この判断結果を示すＩＡ判断情報をＩＡ判断部１２８は基地局間通信部４６に供給する。基地局間通信部４６は、基地局間送信部として機能し、ＩＡ判断情報を他の複数の無線基地局２２に送信する。
【０１０７】
また、基地局間通信部４６は、基地局間受信部として機能し、他の複数の無線基地局からこれらの他の無線基地局が所望基地局である移動端末についてのＩＡ判断情報を受信する。このようにして、無線基地局２２は、他の無線基地局２２が所望基地局である移動端末についてＩＡを実行すべきか否か示す情報を受信する。基地局間通信部４６は、他の無線基地局から受信した移動端末についてのＩＡ判断情報をプリコーディング特性計算部３０に供給する。
【０１０８】
ＩＡ判断情報がＩＡを行うように指示している場合には、プリコーディング特性計算部３０はＩＡを行うためにプリコーディング行列を生成する。ＩＡ判断情報がＩＡを行わないように指示している場合には、プリコーディング特性計算部３０はＩＡを行わないようにプリコーディング行列を生成する。このようにして、プリコーディング特性計算部３０（基地局間協調部）は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に応じて、複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与える。したがって、プリコーディング特性計算部３０は、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数以上である場合には、同相加算を行わず、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が、その移動端末に干渉電波ビームを送信する可能性がある無線基地局の数未満である場合には、同相加算を行う。
【０１０９】
第５の実施の形態
次に本発明の第５の実施の形態を説明する。第１ないし第４の実施の形態はIAに関するが、第５の実施の形態は上記のCS/CBに関する。第５の実施の形態において、無線通信システム全体の構成は図２に示すものと同様である。
【０１１０】
CS/CBにおいては、図３に関連して上述したIAと同様に、各移動端末５０は、所望無線基地局２２から移動端末５０への下りリンクに関するチャネルインパルス行列と、干渉無線基地局２２から移動端末５０へのチャネルインパルス行列を計算し、これらを所望無線基地局２２に報告する。協調する無線基地局２２は、移動端末５０から報告されたチャネルインパルス行列を基地局間通信により相互に通知する。こうして、各移動端末５０で計算されたチャネルインパルス行列は、協調する無線基地局２２で共有される。
【０１１１】
各無線基地局２２は、複数の送信アンテナを有しており、複数の送信アンテナで送信される電波にそれぞれ重み付けを与えることができる（プリコーディング）。重み付けは、例えばプリコーディング行列で表すことができる。プリコーディング行列は、重み付け係数（送信ウェイト）の集合である。CS/CBにおいては、このような重み付けにより、無線基地局２２は、その無線基地局に接続されている移動端末へメインビームを向けることができるだけでなく、また他の無線基地局２２のセル内にある他の移動端末の各々に対して送信アンテナ４４がヌルビームを向けることができる。
【０１１２】
CS/CBを行う無線通信システムにおいても、元々ＩＲＣによる干渉抑圧能力が高く良好な受信品質を確保しうる移動端末に対してまで、無線基地局が協調して干渉電波ビームを制御する必要性は必ずしもない。そのような移動端末に対して無線基地局が協調して干渉電波ビームを制御することにより、無線通信システム全体での処理の効率が低下するおそれが予測される。
【０１１３】
そこで、この無線通信システムでは、移動端末５０にとっての所望基地局は、その移動端末５０が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（その移動端末５０の空間自由度の数）Ａが大きい程、当該移動端末５０から送信されるチャネル特性情報の量を小さくするように、移動端末５０に当該移動端末５０から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令する。この結果、干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が大きい移動端末５０については、当該移動端末から送信されるチャネル特性情報の量が減少させられるために、無線基地局２２の群での干渉電波ビームを調節する精度が下がるが調節する処理負担は軽減される。このように、チャネル特性情報の量を小さくするという選択肢を設けることにより、無線通信システムでの全体の処理の効率を向上させることができる。
【０１１４】
この実施の形態において、移動端末５０の構成および動作は図６に示す第１の実施の形態のそれらと同じでよい。したがって、移動端末５０の干渉抑圧能力計算部６２は、移動端末５０が有する受信アンテナ５２の数Ｂと所望基地局から受信される所望信号の送信ストリーム数Ｃから、干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（干渉抑圧合成処理部５５の空間自由度の数）Ａを計算する。干渉抑圧能力計算部６２が計算した空間自由度の数Ａを示す信号（干渉抑圧能力情報）は、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０に供給され、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０と無線送信部７２によって、無線基地局２２（所望無線基地局）に向けて無線送信される。このように、干渉抑圧能力計算部６２、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０および無線送信部７２は、干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数に関連する干渉抑圧能力情報を所望基地局に通知する干渉抑圧能力情報送信部として機能する。
【０１１５】
図１０は、第５の実施の形態に係る無線基地局の構成を示す。図１０は、信号の受信および送信に係る部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。図１０において、図７と共通する構成要素を示すためには同一の符号が使用されており、これらについては詳細には説明しない。
【０１１６】
但し、第５の実施の形態に係る無線基地局２２において、プリコーディング特性計算部３０は、ＩＡの機能ではなく、CS/CBの機能を有し、CS/CBのためにプリコーディング行列を生成する。すなわち、プリコーディング特性計算部（基地局間協調部）３０は、無線受信部（チャネル特性受信部）２６および基地局間通信部（基地局間受信部）４６で受信された複数の移動端末のチャネル特性を示すチャネル特性情報に基づいて、当該無線基地局２２が所望無線基地局である移動端末５０への所望電波ビームと、他の無線基地局を所望無線基地局としている移動端末５０への干渉電波ビームを調節するように、複数の送信アンテナ４４で送信される電波にそれぞれ重み付けを与える。
【０１１７】
図１０に示すように、無線基地局２２は、ＩＡ判断部２８の代わりに、チャネル特性調節指令部４８を有する。チャネル特性調節指令部４８は、無線基地局２２の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
【０１１８】
無線受信部２６は、この無線基地局２２に接続する移動端末５０から報告された移動端末５０の干渉抑圧能力情報を受信する。つまり、無線受信部２６は、この無線基地局２２を所望基地局としている移動端末５０の干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数Ａを示す情報を受信する。すなわち無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報受信部として機能する。
【０１１９】
無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報をチャネル特性調節指令部４８に供給する。チャネル特性調節指令部４８は、干渉抑圧能力情報に示された移動端末５０が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（空間自由度の数）Ａが大きい程、当該移動端末５０から送信されるチャネル特性情報の量を小さくするように、移動端末５０に当該移動端末５０から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令する。より具体的には、チャネル特性調節指令部４８は、空間自由度の数Ａを１つの閾値と比較して、数Ａが閾値よりも小さい場合（移動端末５０の干渉特圧能力が低い場合）、移動端末５０には特段の指令を与えず、数Ａが閾値以上である場合、移動端末５０にチャネル特性情報の量を小さくする指令を与える。この指令は、変調部３４に供給され、宛先の移動端末５０に無線送信される。
【０１２０】
「チャネル特性情報の量を小さくする」とは、移動端末５０から送信されるチャネルインパルス行列の個数の削減（例えば、干渉基地局からの信号に関するチャネルインパルス行列の送信の省略）、チャネルインパルス行列の各々に含まれるパラメータ数の削減、移動端末５０からのチャネルインパルス行列の送信周期の延長のいずれでもよい。
【０１２１】
チャネル特性情報の量を小さくする指令を受信した移動端末５０では、その指令に従って、チャネル推定部６０（図６参照）が、チャネルインパルス行列の個数、もしくはチャネルインパルス行列の各々に含まれるパラメータ数を削減するか、チャネルインパルス行列の送信周期を延長する。このように、所望基地局からの指令に従って、移動端末５０のチャネル推定部６０は、当該移動端末５０から送信されるチャネル特性情報の量を調節する。この結果、協調する無線基地局２２においては、干渉電波ビームを調節する精度が下がるが調節する処理負担は軽減される。
【０１２２】
チャネル特性調節指令部４８は、空間自由度の数Ａを２つ以上の閾値と比較してもよい。例えば、数Ａが小さい方の閾値よりも小さい場合（移動端末５０の干渉特圧能力が低い場合）、移動端末５０には特段の指令を与えず、数Ａが小さい方の閾値以上で大きい方の閾値よりも小さい場合、移動端末５０にチャネル特性情報の量を小さくする指令を与え、数Ａが大きい方の閾値以上である場合、移動端末５０にチャネル特性情報の量をさらに小さくする指令を与えてもよい。
また、数Ａが小さい方の閾値よりも小さい場合（移動端末５０の干渉特圧能力が低い場合）、チャネル特性調節指令部４８は、移動端末５０にチャネル特性情報の量を大きくする指令を与え、数Ａが大きい方の閾値より大きい場合（移動端末５０の干渉特圧能力が高い場合）、チャネル特性調節指令部４８は、移動端末５０にチャネル特性情報の量を小さくする指令を与えてもよい。この結果、干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が小さい移動端末５０については、当該移動端末５０から送信されるチャネル特性情報の量が増加させられるために、無線基地局２２のプリコーディング特性計算部３０での干渉電波ビームを調節する精度が向上させられる。干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が大きい移動端末５０については、当該移動端末５０から送信されるチャネル特性情報の量が減少させられるために、無線基地局２２のプリコーディング特性計算部３０での干渉電波ビームを調節する精度が下がるが調節する処理負担は軽減される。「チャネル特性情報の量を大きくする」とは、移動端末５０から送信されるチャネルインパルス行列の各々に含まれるパラメータ数の増加、移動端末５０からのチャネルインパルス行列の送信周期の短縮のいずれでもよい。
【０１２３】
第６の実施の形態
第５の実施の形態において、各移動端末５０の干渉抑圧能力計算部６２は、干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（干渉抑圧合成処理部５５の空間自由度の数）Ａを計算する。そして、干渉抑圧能力計算部６２が計算した空間自由度の数Ａを示す信号（干渉抑圧能力情報）は、移動端末５０から無線基地局２２（所望無線基地局）に向けて無線送信される。
【０１２４】
しかし、移動端末５０は、干渉抑圧合成処理部５５の空間自由度の数Ａを示す干渉抑圧能力情報の代わりに、移動端末５０が有する受信アンテナ５２の数Ｂを示す干渉抑圧能力情報を所望無線基地局２２に送信してもよく、この場合には、所望無線基地局２２が受信アンテナ５２の数Ｂに基づいて移動端末５０の干渉抑圧合成処理部５５が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数Ａを計算してよい。このように修正された第６の実施の形態を説明する。第６の実施の形態において、無線基地局２２の構成は図１０に示す第５の実施の形態のそれと同じでよく、移動端末５０の構成および動作は図９に示す第４の実施の形態のそれらと同じでよい。
【０１２５】
図９に示すように、移動端末５０は干渉抑圧能力計算部６２を有しない。移動端末５０が有する受信アンテナ５２の数Ｂを示す信号（干渉抑圧能力情報）が、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調部７０に供給され、移動端末５０から無線基地局２２（所望無線基地局）に向けて無線送信される。
【０１２６】
無線受信部２６は、この無線基地局２２に接続する移動端末５０から報告された移動端末５０の干渉抑圧能力情報を受信する。つまり、無線受信部２６は、この無線基地局２２を所望基地局としている移動端末５０の受信アンテナ５２の数Ｂを示す情報を受信する。すなわち無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報受信部として機能する。無線受信部２６は、干渉抑圧能力情報をチャネル特性調節指令部４８に供給する。
【０１２７】
チャネル特性調節指令部４８は、干渉抑圧能力情報に示された移動端末５０の受信アンテナ５２の数Ｂに基づいて、その移動端末５０が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（その移動端末５０の空間自由度の数）Ａを計算する。上述の通り、空間自由度の数Ａは、移動端末５０が有する受信アンテナの数Ｂと、所望信号の送信ストリーム数Ｃから下記のように計算することができる。
A = B - C
【０１２８】
この計算のため、無線基地局２２は、自身が所望基地局として移動端末５０に送信する所望信号の送信ストリーム数を使用する。この後、第５の実施の形態と同様に、チャネル特性調節指令部４８は、干渉抑圧能力情報に示された移動端末５０が干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数（空間自由度の数）Ａが大きい程、当該移動端末５０から送信されるチャネル特性情報の量を小さくするように、移動端末５０に当該移動端末５０から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように指令する。この結果、干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が大きい移動端末５０については、当該移動端末５０から送信されるチャネル特性情報の量が減少させられるために、無線基地局２２のプリコーディング特性計算部３０での干渉電波ビームを調節する精度が下がるが調節する処理負担は軽減される。他方、干渉を抑圧可能な干渉電波ビームの数が小さい移動端末５０については、当該移動端末５０から送信されるチャネル特性情報の量を増加させるようにしてもよい。この場合には、当該移動端末に関して、無線基地局２２のプリコーディング特性計算部３０での干渉電波ビームを調節する精度が向上させられる。
【０１２９】
他の変形
上記の実施の形態においては、無線基地局から移動端末への下りリンクのチャネル特性として、参照信号に基づくチャネルインパルス行列が用いられる。しかし、チャネルインパルス行列の代わりに、他の指標、例えば信号対雑音比、信号対干渉比などを使用してもよい。
【０１３０】
上記の実施の形態においては、チャネルインパルスパラメータおよびプリコーディングパラメータは、行列として表現されている。しかし、これらのうち少なくともいずれかが行列以外で表現されて、行列の計算以外の他の数学的技法により、受信ウェイトが計算されてもよい。
【０１３１】
上記の実施の形態においては、移動端末５０の各々がＩＲＣの機能を有する。しかし、ＩＲＣの機能を有しない移動端末とＩＲＣの機能を有する移動端末が存在する無線通信システムにおいても、本発明は適用可能である。
【０１３２】
各無線基地局２２にセクタを設けてもよい。各無線基地局２２において、受信アンテナ２４は送信アンテナ４４の１つと共用されてもよい。各移動端末５０において、送信アンテナ７４は受信アンテナ５２の１つと共用されてもよい。
【０１３３】
無線基地局２２および移動端末５０において、ＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA（Field Programmable Gate Array），DSP（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
【０１３４】
前記の実施の形態および変形は、矛盾しない限り、組み合わせてもよい。例えば、第１〜第４の実施の形態の無線基地局２２は、ＩＡの機能だけでなく、CS/CBの機能を有してもよい。すなわち、無線基地局２２のプリコーディング特性計算部３０は、宛先となる移動端末５０（無線基地局２２に接続された移動端末５０）に送信アンテナ４４がメインビームを向けるように、また他の無線基地局２２のセル内にある他の移動端末の各々に対して送信アンテナ４４がヌルビームを向けるように、さらに、他の無線基地局２２のセル内にある他の移動端末に送信する干渉電波ビームを更に他の無線基地局２２から送信される干渉電波ビームに同相加算してその移動端末に到来する干渉電波ビームの数を制限するように、プリコーディングパラメータを計算してもよい。そして、無線基地局は、第１〜第４の実施の形態のいずれかの手法でＩＡを行うか否か判断するとともに、第５または第６の実施の形態の手法で移動端末から送信されるチャネル特性情報の量を調節するように移動端末に指令してもよい。
【符号の説明】
【０１３５】
１  所望基地局、１ａ  セル、２  干渉基地局、４  移動端末、５  移動端末、１０  コアネットワーク、２０  無線アクセスネットワーク、２２  無線基地局、２ｘ  Ｘ２インターフェース、２３  セル、２４  受信アンテナ、２６  無線受信部（チャネル特性受信部）、２８  ＩＡ（干渉アラインメント）判断部、３０  プリコーディング特性計算部（基地局間協調部）、３４  変調部、３６  プリコーダ、４０  リソースマッピング部、４２  無線送信部、４４  送信アンテナ、４６  基地局間通信部（基地局間送信部、基地局間受信部）、４８  チャネル特性調節指令部、１２８  ＩＡ（干渉アラインメント）判断部、５０  移動端末、５２  受信アンテナ、５４  無線受信部、５５  干渉抑圧合成処理部、５６  信号分離部、５８  復調部、６０  チャネル推定部（チャネル特性送信部）、６２  干渉抑圧能力計算部（干渉抑圧能力情報送信部）、７０  ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access）変調部（チャネル特性送信部、干渉抑圧能力情報送信部）、７２  無線送信部（チャネル特性送信部、干渉抑圧能力情報送信部）、７４  送信アンテナ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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